基于COSIM的舰艇防御系统分布式仿真平台开发研究

舰艇防御系统分布式仿真平台可实现在攻防对抗条件下水面舰艇防御来袭鱼雷作战过程的仿真,用于研究鱼雷防御武器的使用方法,验证其作战效能,论证舰艇防御系统的作战需求。针对水面舰艇鱼雷防御系统及其作战环境,提出了基于协同仿真平台(COSIM)的舰艇防御系统分布式仿真平台设计方案,阐述了仿真平台的软硬件结构,具体介绍了仿真平台的开发过程,并给出仿真平台信息流图,最后针对仿真运行实例进行了分析,证实了仿真平台的有效性。     

基于XML仿真资源库的研究与实现

建模与仿真资源库(MSRR)为仿真应用提供底层数据服务,对于仿真的正常运行至关重要.随着计算机与军事应用的发展,仿真资源呈现出分布、异构的特点,现有的MSRR很难实现对这些资源的最大化重用、互操作以及动态集成、分配等的统一管理.通过对分布式作战仿真及其仿真资源特点的研究,总结了分布式作战仿真中MSRR的特点和需求,提出了以XML为核心、开放可扩展的MSRR体系结构.并以分布式作战仿真环境中的自然资源为例,对基于XML的资源标准化描述、集成以及交互的实现做了重点研究.该系统现已应用于某分布式空防对抗仿真环境,实际应用表明该系统满足了对分布式作战仿真应用中资源重用、互操作等的需求,具有灵活的伸缩性和良好的访问效率.     

基于并行仿真及动态克隆技术的实时决策分析

采用并行仿真技术可以在不损失模型分辨率的情况下模拟大规模战场上的复杂作战行动,是联合作战模拟和作战方案决策及效果分析的有力工具。在介绍并行仿真基本概念并对比并行仿真与串行、分布式仿真的区别及特点的基础上介绍了仿真克隆的概念及该技术如何应用于描述多分支决策过程。最后,提出了基于高性能计算平台、并行仿真技术、仿真克隆技术和决策分支分析技术来建立战场实时决策分析工具的设计方法,并探讨了其中的主要技术实现方式。     

作战分析仿真平台比较

作战分析仿真是以各类战争活动为研究对象,以辅助各级决策为目的的一类仿真系统,其最典型的表现形式就是各类"方案"。由于其反复计算和时间紧迫性的特点,"超实时"计算是该类系统必须要具备的关键能力。并行/分布式仿真技术被认为是高性能作战分析仿真的必由之路。以PDES为代表的并行和以HLA为代表的分布式仿真平台在此类系统中都得到了一定的应用,取得了一些进步,也获得了一些经验教训,人们对它们谁更适合用于构建作战分析仿真系统争论较多。介绍了作战分析仿真的特点,阐述了并行/分布式仿真的基本原理,比较了PDES和HLA的基本结构,并从模型组织和运行方式两方面对二者进行了详细对比,深入分析了造成它们性能差异的根源,最后提出了基于BOM组件的并行作战分析仿真解决方案。     

仿真分支方法及其实现

以网络为基础的并行与分布式仿真技术是研究大规模复杂系统的有效方法,已成为近年来仿真研究中的热点问题。在并行和分布式仿真的基础上提出了一种基于分支的仿真运行方法,并且分别在串行计算机、多CPU计算机和分布式环境下实现了该方法。与传统仿真相比,这种基于分支的仿真方法的优点是,各个分支共享决策点之前的计算量,避免或减少了仿真中的重复计算,增加了仿真的并行度,从而提高了仿真的执行效率和速度,增强了仿真程序的健壮性和优化能力。     

面向复杂电磁环境的体系作战仿真平台设计

战争模拟可划分为战略、战役、战术和技术4个层级。国内外现有战役战术级体系作战仿真平台无法驱动技术层电磁设备专用模型，导致其战场复杂电磁环境仿真逼真度受限。借鉴柔性分析建模与训练平台(flexible analysis modeling and exercise system,FLAMES)系统模型体系架构，基于离散事件仿真系统(a discrete event system simulator,ADEVS)引擎模拟库，设计开发了一套融合战役、战术和技术3个层级，支持系统、实体和组件三级独立仿真步长设置且动态可调的柔性作战仿真平台柔性作战仿真平台(flexible operation simulation,FOSim)。通过驱动技术层专用模型，该平台可将更细粒度电磁设备模型纳入体系作战仿真回路，从而在大规模的战役战术级体系作战仿真中实现高逼真度的复杂电磁环境生成和电磁环境影响效应模拟。     

作战仿真中基于Web分布式文件系统的研究与应用

通过对分布式作战仿真环境中资源特点的研究,总结分布式作战仿真环境对分布式文件系统的需求。在Web-based Distributed Authoring and Versioning(WebDAV)协议的基础上,提出了开放、可扩展的分布式文件管理系统模型,并针对分布式作战仿真的需求,对其进行必要扩充,并实现了基于Web的分布式文件管理系统。该系统支持异构系统下的文件管理,具有良好的可扩展性、清晰的层次结构及全局性的资源视图。以分布式作战环境中的武器模型资源为对象,实验表明该系统的访问效率基本满足分布式作战仿真环境的要求。     

一种基于HLA的防空作战仿真框架设计与实现

为了适应未来作战环境的不可预知性,降低国防经费的不必要开支,对基于HLA的通用防空作战仿真框架进行了研究,并提出了一种可扩展的防空作战仿真体系结构(EAADSP)用于辅助构建健壮的,可扩展的虚拟或构造分布式仿真应用系统.该体系结构的设计综合和优化了虚拟仿真和构造仿真的思想.利用可扩展的防空作战仿真体系结构,为防空作战仿真与建模、分析提供了有效的方法和途径.     

一种基于HLA的卫星仿真系统的设计与实现

针对当前卫星仿真中仿真工具可扩展性差和空间环境模型复杂的问题,设计并实现了一种基于HLA的分布式卫星仿真系统.在架构设计层面,遵循分布式系统设计思想,把系统自底向上划分为数据支撑层、仿真支撑层和仿真应用层,并基于负载均衡的考虑,设计了四个功能集中的仿真应用子系统.在系统实现层面,结合虚拟现实技术,实现了想定方案的灵活配置以及星空环境和在轨卫星的实时渲染,搭建了支持多种卫星仿真应用的通用仿真运行平台.在仿真应用层面,实现了在此平台上对卫星编队变轨过程的仿真,并实时采集仿真数据对仿真结果进行分析和评估.     

基于三维剖分的机载雷达实时探测仿真方法

无人机的出现及迅猛发展,使得作战仿真中无人机机载雷达的目标探测问题具备较大的研究价值。国内外已有的作战仿真平台中,雷达与目标间探测关系的计算是两两交互式的,计算开销随实体数量呈线性或超线性增长,难以应对大规模实时作战仿真场景。基于三维剖分网格的理念,提出一种机载雷达目标探测仿真方法,通过在仿真前制作探测模板,仿真中查询模板及简要计算,可迅速判断探测成败。该方法有效降低了探测的计算量,为大规模实时作战仿真提供了有力支撑。     

基于高性能计算环境的并行仿真建模框架

为提高大规模分析评估推演类仿真的运行速度,基于高性能计算环境(HPC)的并行分布仿真正成为当前仿真研究的一个重要方向。论文在深入分析研究SPEEDES仿真引擎的基础上,阐述了基于HPC的并行仿真建模框架的组成及功能,分析了其设计思想,并给出了建模框架相应的实现。     

基于任务分解的作战仿真研究

大规模作战的仿真对仿真系统的计算能力和容错能力都提出了很高的要求,所以对大规模战争系统的仿真正在向分布式和并行计算方向发展。该文对大规模复杂战争仿真系统的研究涉及到的仿真任务分解、仿真计算资源的监测与管理、仿真任务负载的动态平衡和仿真任务的迁移等问题进行了阐述。提出了任务分解的三种策略,在任务分解的基础上,给出了实现大规模作战分布式仿真系统的初步结论和建议。     

GHS:一种新型水电仿真系统平台的研究与应用

如何有效利用物理上分布的计算机网络资源实现大规模分布式仿真一直是系统仿真领域的一个重要问题。介绍了基于网格计算应用的新型水电仿真系统平台GHS，并描述了该系统平台的仿真范围和实现功能，以及GHS仿真平台的功能组成、体系结构和仿真环境。该GHS仿真平台在丰满水电培训学校现场进行多节点测试联调，与1．0版本相比具有培训人数多，易用性好，地域性好等优点，测试结果表明该系统可以满足规模仿真运算和规模培训的需要。     

CHY-Ⅲ仿真计算机系统体系结构

从大型战略武器系统的数字仿真、半实物仿真和闭环动态测试的需要出发，把先进的ＭＰＰ技术和先进的仿真技术相结合，提出了一种分布存储、基于消息传递的并行仿真计算机系统结构。它采用虫蚀寻径通讯技术和高速开关网络，构造了一个ＭＩＭＤ的大规模分布式并行仿真系统。实践证明，这种结构具有良好的可扩展性、灵活性和较高的并行效率     

分布交互仿真系统支撑软件的研究

分布交互仿真是一种新兴的仿真技术,是指利用计算机网络将分布在各地区的仿真器和仿真人员联结起来,使众多仿真器在大范围内可进行综合性能测试及培训。     

基于网格计算的近海岸波浪仿真

波浪仿真是海岸工程领域中一件非常有意义的工作。但是，从目前海岸工程界两大类波浪数学模型研究来看，即：能量平衡模型和质量、动量守恒模型，都存在着巨大的计算量问题。若仅用一台微机进行计算，不能够得到实时动态的仿真结果。从网格计算思想出发，采用SWAN（Simulating WAves Nearshore）模型，提出了网格计算的体系结构和基于网格计算的动态波浪仿真的建模，最后对近海岸波浪进行动态仿真。     

面向对象系统仿真方法及其应用

面向对象仿真方法是将面向对象技术应用于仿真领域而形成的一种不同于传统仿真技术的方法，是当前仿真技术发展的一个重要方面，在各个领域得到了广泛的应用。本丈将介绍一种基于OODB的面向对象建模仿真方法在实验室分布式控制系统(DCS)中的应用，即用一台计算机与实验室DCS系统相连，共同完成各种工业控制系统的实时仿真任务。其中，计算机作为被控对象仿真平台，DCS系统作为控制平台，二者通过信号转换卡相连。     

基于HLA的潜艇分布式作战仿真系统改造研究

潜艇分布式作战仿真系统是为作战系统开发、调试及验证提供较真实作战环境的大规模仿真系统。随着技术发展，如何将其改造成基于HLA，成为摆在人们面前的一个迫切问题。本文研究了基于HLA的改造方法，包括改造方案及关键技术。通过将原有基于UDP/IP的CAPI通讯接口替换为基于HLA的CAPI通讯接口，以及基于普通PC和地理信息系统Mapx开发全新导演台，成功实现了基于HLA的潜艇分布式作战仿真系统改造。     

大系统的快速寻优设计和计算机仿真

本文提出的快速寻优设计法可应用在变频变速的大系统。快速寻优设计和计算机仿真应用的研究。通过上机实践表明本方法能大幅度缩短优化设计的时间。本文还对六阶变频调速系统进行优化设计和仿真，系统动态实验表明，结果令人满意。